包含聚酯-聚氨酯树脂的水性树脂组合物，该聚酯-聚氨酯树脂是通过使反应混合物在一步法或多步法中反应获得的，该反应混合物包含数均分子量Mn≥400克/摩尔且≤2000克/摩尔的聚酯多元醇、至少一种含有至少两个异氰酸酯反应性基团和至少一个能形成阴离子的基团的化合物、多异氰酸酯和枝状多元醇。该枝状多元醇可由具有至少一个反应性羟基(X)的中心引发剂分子或引发剂聚合物获得，所述羟基(X)在形成初始树状结构时键合到具有两种反应性基团(X)和(Y)的单体扩链剂中的反应性羧基(Y)上，且其中所述扩链剂具有至少一个羧基(Y)和至少两个羟基(X)或羟烷基取代的羟基(X)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含含枝状多元醇的聚酯-聚氨酯树脂的水性树脂组合物本专利技术涉及包含聚酯-聚氨酯树脂的水性树脂组合物，其中以枝状多元醇作为反应混合物的一部分。本专利技术还涉及制备本专利技术的水性树脂组合物的方法、包含本专利技术的水性树脂组合物的水性涂料体系和本专利技术的水性涂料体系用于涂布、漆装和/或密封基材的用途。基于聚氨酯分散体的水性粘合剂是公知的并例如描述在Houben-Weyl, Methodender organischen Chemie,第 4 版.卷 E 20，第 1659 页(1987), J.ff.Rosthauser,K.Nachtkamp , Advances in Urethane Science and Technology, K.C.Frisch 和D.Klempner 编著，卷 10，第 121-162 页(1987)或 D.Dietrich, K.Uhlig, Ullmann'sEncyclopedia of Industrial Chemistry,卷 A 21,第 677 页(1992)中。在用作涂料时，这样的粘合剂可用于增强该基材的外观或保护下方基材免受不利的环境条件破坏。现有公开的实例包括: EP 0 669 352 Al，其描述了特殊的水性聚酯-聚氨酯分散体，其在与交联剂树脂和，如果适当，与线性无羟基聚氨酯分散体结合时，可固化产生具有良好的柔软感效果、良好的机械性质和通常令人满意的耐溶剂性的涂层。但是，对某些用途而言，耐受性，特别是对防晒液的耐受性仍需要改进。EP 0 926 172 A2描述了水性双组分(2K)聚氨酯涂料，其中可以通过使用特殊的酯改性多异氰酸酯改进对防晒液的耐受性(防晒液透过膜，造成层离和/或其它破坏)。这种情况中所用的粘合剂是羧酸酯和/或磺酸酯-亲水化的聚酯多元醇分散体与物理干燥型羧酸酯和/或磺酸酯-亲水化的聚氨酯分散体的混合物。EP 0 578 940 Al描述了基于聚酯和聚碳酸酯多元醇或嵌段聚酯碳酸酯多元醇的水分散性聚氨酯多元醇，其含有25至100%的用碱中和的酸基，相当于6至45 mg K0H/g的酸值，具有20至250 mg K0H/g的羟值、2000至150000的分子量Mw、2至16重量％的氨基甲酸酯基团含量和I至25重量％的碳酸根含量。还描述了由30至90重量％的这种多元醇和2至70重量％的交联剂树脂制造水稀释性粘合剂组合的方法和这种多元醇作为涂料或密封材料中的粘合剂组分的用途。EP I 418 192 Al涉及具有5，8至20，0重量％的碳酸根含量并存在于溶剂中的水稀释性聚氨酯树脂，所述溶剂对异氰酸酯基团呈惰性。就具有良好耐候稳定性的涂料而言，US 2010/0222448 Al公开了通过将使一种反应混合物反应获得的反应产物分散在水中而获得的水性聚氨酯分散体，所述反应混合物包含至少一种有机、脂族、脂环族或芳族二 _、三-或多异氰酸酯、至少一种异氰酸酯反应性聚碳酸酯二醇、三醇或多元醇、至少一种包含至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个可自由基聚合的游离不饱和基团的化合物、和至少一种包含至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个至少分散活性基团的化合物和任选至少一种包含至少两个异氰酸酯反应性基团并具有小于1000克/摩尔的分子量的化合物。尽管没有通过实验阐明，但在该专利申请中提到可以使用枝状聚酯和/或聚醚多元醇来制造聚碳酸酯二醇、三醇和多元醇的一般可能性。在US 6，284，233中给出包含枝状聚合物的成膜聚合物分散体的一个实例，其涉及一种抗皱组合物，该组合物在生理学可接受的介质中包含:含有至少一种能形成水蒸汽可透膜、具有108至1010 N/m2的杨氏模量并在以7%的浓度施加到水中和随后干燥后在30°C的温度和40%的相对湿度下产生大于1%的离析角质层收缩的聚合物和具有末端羟基官能团的枝状聚酯聚合物的成膜聚合体系的分散体。在本领域中始终需要不会被外部条件降解的改进的涂料。在始终暴露在水分、直射和反射阳光和盐的海洋环境中的物体的涂料中，情况尤其如此。本专利技术的目的因此是提供用于在更长时间内保护上述环境中的物体的涂层的组合物。根据本专利技术，通过一种水性树脂组合物实现了该目的，所述水性树脂组合物包含通过使反应混合物在一步法或多步法中反应而获得的聚酯-聚氨酯树脂，所述反应混合物包含: (Al)数均分子量Mn≥400克/摩尔且≤20000克/摩尔的聚酯多元醇， (A2)至少一种含有至少两个异氰酸酯反应性基团和至少一个能形成阴离子的基团的化合物， (A3)多异氰酸酯，和 (B)可由具有至少一个反应 性羟基(X)的中心引发剂分子或引发剂聚合物获得的枝状多元醇，所述羟基(X)在形成初始树状结构时键合到具有两种反应性基团(X)和(Y)的单体扩链剂中的反应性羧基(Y)上，且其中所述扩链剂具有至少一个羧基(Y)和至少两个羟基(X)或羟烷基取代的羟基(X)。与粘合剂结合，本专利技术的水性树脂组合物产生对海洋环境中遇到的环境条件表现出优异耐受性的IK或2K涂料。可用作组分(Al)的聚酯多元醇的分子量Mn (可根据DIN 55672/1或DIN 55672/2测得)≥400克/摩尔且≤20000克/摩尔，优选≥600克/摩尔且≤10000克/摩尔，更优选≥600克/摩尔且≤ 6000克/摩尔。它们的羟值(DIN 53240第2部分)通常为22至400，优选50至200 mg KOH/g。OH官能度可以为1.5至6，优选1.8至3，更优选1.9至2.50非常合适的化合物是二醇以及，如果适当，多元醇(三醇、四醇)和二元羧酸以及，如果适当，多元羧酸(三元羧酸、四元羧酸)或羟基羧酸或内酯的常规缩聚物。代替游离多元羧酸，也可以使用相应的多元羧酸酐或低碳醇的相应的多元羧酸酯来制备聚酯。合适的二醇的实例是乙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚亚烷基二醇(如聚乙二醇)、以及丙二醇或1，4-丁二醇，优选的是1,6-己二醇、新戊二醇或羟基特戊酸新戊二醇酯。如果需要，也可以使用多元醇，例如三羟甲基丙烷、丙三醇、赤藓糖醇、季戊四醇、三羟甲基苯或异氰脲酸三羟基乙酯。合适的二元羧酸的实例是邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、环己二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、戊二酸、四氯邻苯二甲酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸、丙二酸、辛二酸、2-甲基丁二酸、3，3- 二乙基戊二酸、2，2- 二甲基丁二酸。这些酸的可能的酸酐同样合适。在本专利技术的内容中，“酸”始终包括酸酐。也可以使用一元羧酸，如苯甲酸和己烷甲酸，只要该多元醇的平均官能度大于2。饱和脂族或芳族酸是优选的，如己二酸或间苯二甲酸。如果需要，也可以使用相对少量的多元羧酸，如偏苯三酸。可用作具有端羟基的聚酯多元醇的制备中的反应参与物的羟基羧酸是例如羟基己酸、羟基丁酸、羟基癸酸、羟基硬脂酸等。合适的内酯是例如己内酯或丁内酯。组分(Al)的化合物还可至少成比例地包含伯或仲氨基作为异氰酸酯反应性基团。适合作为组分(A2)的离子化合物或潜在离子化合物包括例如单-和二羟基羧酸、单-和二氨基羧酸、单-和二羟基磺酸、单-和二氨基磺酸及其盐，如二羟基羧酸、羟基特戊酸、N-(2-氨乙基)-0-丙氨酸、2-(2-氨基乙基氨基)乙烧磺酸、乙二胺_丙基_或本文档来自技高网...
【技术保护点】
水性树脂组合物，其包含通过使反应混合物在一步法或多步法中反应而获得的聚酯?聚氨酯树脂，所述反应混合物包含：(A1)?数均分子量Mn≥400克/摩尔且≤20000克/摩尔的聚酯多元醇，(A2)?至少一种含有至少两个异氰酸酯反应性基团和至少一个能形成阴离子的基团的化合物，(A3)?多异氰酸酯，和(B)?可由具有至少一个反应性羟基(X)的中心引发剂分子或引发剂聚合物获得的枝状多元醇，所述羟基(X)在形成初始树状结构时键合到具有两种反应性基团(X)和(Y)的单体扩链剂中的反应性羧基(Y)上，且其中所述扩链剂具有至少一个羧基(Y)和至少两个羟基(X)或羟烷基取代的羟基(X)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.15 EP 11174093.21.水性树脂组合物，其包含通过使反应混合物在一步法或多步法中反应而获得的聚酯-聚氨酯树脂，所述反应混合物包含: (Al)数均分子量Mn≥400克/摩尔且≤20000克/摩尔的聚酯多元醇， (A2)至少一种含有至少两个异氰酸酯反应性基团和至少一个能形成阴离子的基团的化合物， (A3)多异氰酸酯，和 (B)可由具有至少一个反应性羟基(X)的中心引发剂分子或引发剂聚合物获得的枝状多元醇，所述羟基(X)在形成初始树状结构时键合到具有两种反应性基团(X)和(Y)的单体扩链剂中的反应性羧基(Y)上，且其中所述扩链剂具有至少一个羧基(Y)和至少两个羟基(X)或羟烷基取代的羟基(X)。2.根据权利要求1的水性树脂组合物，其中在所述枝状多元醇(B)中，所述树状结构通过添加进一步的单体扩链剂分子、借助于与其反应性基团(X)和(Y)键合而从引发剂分子或引发剂聚合物扩展和进一步支化，和/或通过与链终止剂反应而进一步扩展。3.根据权利要求1的水性树脂组合物，其中在所述枝状多元醇⑶中，所述中心引发剂分子或引发剂聚合物选自脂族二醇、脂环族二醇、芳族二醇、三醇、四醇、糖醇、脱水壬七醇、二季戊四醇、a-烷基糖苷、单官能醇和分子量最多8000 g/mol并通过氧化烯与源自上述化合物之一的一个或多个羟基之间的反应生成的烷氧基化聚合物。4.根据权利要求3的 水性树脂组合物，其中在所述枝状多元醇(B)中，所述中心引发剂分子选自双三羟甲基丙烷、双三羟甲基乙烷、二季戊四醇、季戊四醇、烷氧基化季戊四醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、烷氧基化三羟甲基丙烷、丙三醇、新戊二醇、二羟甲基丙烷、1，3-二氧杂环己烷-5，5-二甲醇、山梨糖醇、甘露糖醇和a -甲基糖苷。5.根据权利要求1的水性树脂组合物，其中在所述枝状多元醇(B)中，所述扩链剂选自具有至少两个羟基的单官能羧酸和具有至少两个羟基且其中一个或多个羟基被羟烷基取代的单官能羧酸。6.根据权利要求5的水性树脂组合物，其中在所述枝状多元醇⑶中，所述扩链剂选自二羟甲基丙酸、a，a-双(羟基甲基)丁酸、a，a，a-三(羟基甲基)_乙酸、a,a-双-(羟基甲基)戊酸、a，a-双(羟基)丙酸和3，5_ 二羟基苯甲酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：MC施林纳，HD格维斯，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司，
类型：
国别省市：
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